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Placas de Circuito Impresso Multicamadas: O Futuro da Eletrônica?

November 28, 2022

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Placas de Circuito Impresso Multicamadas: O Futuro da Eletrônica?

Multicamadaplacas de circuito impresso, ou MLPCBs, estão se tornando cada vez mais populares no mundo da eletrônica.E isso porque eles oferecem várias vantagens em relação aos PCBs tradicionais de camada única.Nesta postagem do blog, discutiremos o que são os MLPCBs e por que eles estão se tornando tão populares.Também exploraremos alguns dos benefícios que eles oferecem em relação aos PCBs tradicionais.Fique ligado para uma visão aprofundada das PCBs multicamadas!

Índice

O que são PCBs multicamadas?

Electronic PCB bottom layer

Camada inferior do PCB eletrônico

PCB multicamadas(Placa de Circuito Impresso) é uma placa de circuito impresso que possui pelo menos três camadas de folha de cobre.Em vez de PCBs de camada dupla, ou nãoPCB de camada única.

Em outras palavras, um MultilayerPCBdeve ter mais de duas camadas condutoras de material ou camada de cobre.

A camada interna das PCBs multicamadas deve ter pelo menos três camadas de cobre, que serão interconectadas por furos banhados a cobre / furos passantes.No entanto, existem duas camadas condutoras na parte superior e inferior do substrato PCB em PCBs de camada dupla.

O revestimento nos orifícios entre cada camada é de cobre.As camadas podem ser 4, 6, 8...40 em número.

Um PCB multicamadas é uma placa complicada por natureza.Portanto, as camadas superior e inferior se assemelham a um PCB de dupla face, mas são estacadas uma sobre a outra com uma camada isolante alternada entre elas.

Além disso, os fabricantes comprimem cada camada para fazer uma única PCB multicamada com furos revestidos de cobre conectando todas as camadas.

Benefícios PCBs multicamadas

Close Up Of Circuit Board

Detalhe da placa de circuito

PCBs multicamadas são comuns em aplicações de alta densidade.Nesta seção, falaremos sobre as principais vantagens do PCB multicamadas.

Leve

Unassembled radio frequency electronics PCB

PCB eletrônica de radiofrequência desmontada

Um dos benefícios do PCB multicamadas é que esses tipos de placas são mais finos e leves do que outros tipos de PCBs.Essa vantagem de peso ocorre porque os PCBs multicamadas têm menos camadas do que outros tipos de PCBs.

Por exemplo, uma PCB multicamada pode ter espessura de 0,004 polegadas (0,1016 mm), enquanto uma placa convencional de seis camadas pode ter 0,032 polegadas (0,81 mm) de espessura.

Essa vantagem de peso é extremamente importante em certas aplicações, como aplicações aeroespaciais e automotivas, onde cada grama conta.

Além disso, a vantagem do peso do PCB multicamada também torna essas placas mais fáceis de manusear e menos propensas a serem danificadas durante a montagem e instalação.

pequeno em tamanho

Small electronics integrated circuit IC on empty PCB board ready for hand assembly

Circuito integrado eletrônico pequeno IC na placa PCB vazia pronta para montagem manual

PCBs multicamadas também são menores em tamanho do que suas contrapartes.Isso porque as placas multicamadas têm mais camadas condutoras por unidade de área do que as placas convencionais.Por exemplo, placas de dupla face ou PCBs de face única.

Isso significa que você pode usar PCBs multicamadas para criar dispositivos eletrônicos menores e mais compactos.Como smartphones, tablets e dispositivos vestíveis.

Alta densidade de montagem

As PCBs multicamadas têm uma densidade de montagem mais alta do que outros tipos de placas de circuito.Como resultado, os PCBs multicamadas têm mais camadas condutoras por unidade de área.Portanto, isso permite que mais componentes eletrônicos sejam colocados em uma PCB multicamada.Portanto, isso resulta em um produto geral menor e mais compacto.

Alta durabilidade

As placas multicamadas são mais resistentes a fatores externos, como calor, umidade e estresse físico.Isso ocorre porque os PCBs multicamadas têm uma estrutura mais forte do que outros tipos de placas de circuito.Portanto, isso resulta em um produto geral mais durável.

Maior desempenho

Os PCBs multicamadas têm um desempenho superior ao de outros tipos de placas de circuito.Isso ocorre porque os PCBs multicamadas têm uma densidade maior de componentes eletrônicos.Portanto, isso resulta em um produto que pode lidar com sinais eletrônicos mais complexos.

transmissão de sinal

Oscilloscope Probe on Electronic circuit

Sonda do osciloscópio no circuito eletrônico

Uma das vantagens mais importantes do PCB multicamadas é sua capacidade de suportar transmissão de sinal de alta velocidade.Na verdade, a multicamadapilha de PCBfornece um caminho de baixa impedância para o sinal viajar.Consequentemente, isso significa que o PCB multicamada pode suportar taxas de dados de até gigabits por segundo.

Maior Eficiência

PCBs multicamadas são mais eficientes do que outros tipos de placas de circuito.Como os PCBs multicamadas têm mais de duas camadas de conexão elétrica, você pode usá-los para criar circuitos menores e mais eficientes.Além disso, você também pode usar PCB multicamadas para criar circuitos com densidades de componentes mais altas.

Desvantagens da placa multicamada

Embora várias camadas sejam vantajosas, elas também apresentam algumas desvantagens.Aqui estão alguns contras:

Longo tempo de fabricação

Uma PCB multicamada pode levar até duas semanas para ser fabricada.E isso porque devemos fazer cada camada separadamente e depois uni-las.

Portanto, isso pode ser caro e demorado, especialmente para empresas que precisam produzir PCBs multicamadas em grandes quantidades.

Exigindo designers profissionais

Engineering and electronic component quality control in QC lab on computer PCB turnkey manufacturing

Engenharia e controle de qualidade de componentes eletrônicos no laboratório QC na fabricação de PCB turnkey de computador

Outra desvantagem dos PCBs multicamadas é que eles exigem designers e fabricantes profissionais.Porque o processo de fazer um PCB multicamada é mais complexo do que fazer um PCB de camada única ou PCB de dupla face.

Como resultado, PCBs multicamadas podem ser mais caros de produzir.

Depurar/reparar é difícil

Vision measuring instrument inspecting PCB

Instrumento de medição de visão inspecionando PCB

Se houver algum problema com um PCB multicamada, pode ser difícil depurar e reparar.Isso ocorre porque cada camada é unida, dificultando o acesso a camadas individuais.Todas as camadas também dificultam a visualização de quaisquer problemas que possam estar presentes.

Isso pode tornar os PCBs multicamadas mais difíceis de trabalhar, especialmente para aqueles que não estão familiarizados com eles.

 

 

 

 

 

Aplicações PCB multicamadas

high-speed circuits get ready for windows 10

circuitos de alta velocidade prepare-se para o windows 10

PCBs multicamadas tornaram-se a opção mais comum para uma variedade de aplicações em muitos setores.Além disso, grande parte dessa tendência se deve à pressão contínua por mobilidade e funcionalidade em todas as tecnologias.Os PCBs multicamadas fazem sentido como uma progressão natural, fornecendo mais funcionalidade e diminuindo o tamanho.Como resultado, eles se tornaram bastante populares;eles são comuns em

telecomunicações

Mobile phones electronic boards

Placas eletrônicas de telefones celulares

O PCB multicamadas é a espinha dorsal das telecomunicações modernas.São aplicáveis ​​em dispositivos móveis (telefones celulares), estações base, roteadores, switches e muitos outros tipos de equipamentos.

Computadores e Periféricos

Computer microcircuits in the industrial production of computers

Microcircuitos de computador na produção industrial de computadores

O PCB multicamadas é útil em uma ampla gama de equipamentos de informática, desde a placa principal até o menorperiféricos.E outros como: drives de disco rígido, drives de CD e DVD, modems, impressoras, etc,

Eletrônicos de consumo

Digital cameras and the city night

Câmeras digitais e a noite da cidade

Você encontrará PCBs multicamadas em câmeras digitais, MP players e outros tipos de eletrônicos de consumo.E isso torna nossa vida mais confortável e divertida.

Eletrônica automotiva

Three car dashboard switches

Três interruptores do painel do carro

A indústria automotiva adotou a tecnologia PCB multicamadas.Portanto, eles são aplicáveis ​​em unidades de controle do motor, sistemas de navegação, interruptores de farol e uma variedade de outros sistemas eletrônicos em veículos modernos.

controles industriais

Technical control panel with electric devices

Painel de controle técnico com dispositivos elétricos

PCBs multicamadas também são comumente usados ​​em sistemas de controle industrial.Portanto, você pode encontrá-los em controladores de processo, controladores lógicos programáveis ​​e uma variedade de outras aplicações de controle industrial.

Dispositivos médicos

Using blood pressure & heart rate monitors

Usando monitores de pressão arterial e frequência cardíaca

Os PCBs multicamadas estão encontrando seu caminho em uma variedade de dispositivos médicos.Normalmente, eles são comuns em tudo, desde monitores de pressão arterial até máquinas de ressonância magnética.Além disso, os PCBs multicamadas também são comuns em uma variedade de dispositivos médicos portáteis, como desfibriladores e monitores de frequência cardíaca.

Aeroespacial e Defesa

City map with GPS Icons

Mapa da cidade com ícones de GPS

O PCB multicamadas também é aplicável em uma variedade de aplicações aeroespaciais e de defesa.Além disso, eles geralmente aparecem em sistemas de controle de vôo de aeronaves, sistemas de orientação e sistemas de navegação.Além disso, o PCB multicamadas também é aplicável em uma variedade de mísseis e satélites.

As camadas da placa de circuito impresso multicamada empilham-se

8-layer PCB stack up

pilha de PCB de 8 camadas

Os componentes elétricos ativos e passivos estão todos incluídos nas camadas superior e inferior.

As camadas internas empilhadas são principalmente para roteamento.Portanto, é possível soldar componentes eletrônicos de passagem e componentes de montagem em superfície (SMD) em ambos os lados deste projeto.Com a Surface Mount Technology e outras ferramentas PCBA, você pode soldar componentes SMD.

O empilhamento de camadas a seguir é típico para PCBs multicamadas gerais:

Camada Superior e Camada Inferior/camada externa (Componentes Eletrônicos)

Camada um e camada dois são as camadas superior e inferior onde colocaremos todos os componentes eletrônicos.

Ambas as camadas têm uma fina camada de cobre que é laminada no substrato dielétrico.

O tamanho e a forma dos traços de cobre nessas camadas ficarão a critério do projeto da placa de circuito impresso.

Camadas Internas (Roteamento)

Multiplied PCB boards

Placas PCB multiplicadas

 

As camadas três e quatro são as camadas internas onde roteamos todos os traços de interconexão.

Essas camadas também possuem uma fina camada de cobre laminada ao substrato dielétrico.Além disso, a espessura do cobre nessas camadas é normalmente muito mais fina do que nas camadas superior e inferior.E isso ocorre porque os traços nessas camadas não precisam carregar tanta corrente quanto os traços nas camadas superior e inferior.

As camadas cinco e seis são as camadas internas onde roteamos todos os traços de interconexão.

Essas camadas também possuem uma fina camada de cobre laminada ao substrato dielétrico.

A espessura do cobre nessas camadas é tipicamente muito mais fina do que as camadas superior e inferior.Porque os traços nessas camadas não precisam transportar tanta corrente quanto os traços nas camadas superior e inferior.

camadas condutoras

Quality test of PCBs on a modern X-Ray equipment inspection system

Teste de qualidade de PCBs em um moderno sistema de inspeção de equipamentos de raios X

As camadas condutoras em PCBs multicamadas fazem parte do cobre.O cobre é laminado ao substrato dielétrico.A espessura do cobre nas camadas condutoras é tipicamente muito mais fina do que a espessura do cobre nas camadas superior e inferior.Porque os traços nessas camadas não precisam transportar tanta corrente quanto os traços nas camadas superior e inferior.

Processo de Fabricação de PCB Multicamadas

Technological process-assembling the board

Processo tecnológico-montagem da placa

O processo de fabricação de PCBs multicamadas é semelhante ao processo de fabricação de PCBs de dupla face.Primeiro, você deposita uma camada de material condutor em cada lado de um substrato isolante.

Em seguida, una dois ou mais PCBs de dupla face para criar as camadas internas.Por fim, você deve adicionar as camadas externas e laminar todos os PCBs multicamadas com um material isolante.

Fazendo o núcleo da camada interna

O núcleo da camada interna é o primeiro passo no processo de fabricação de PCBs multicamadas.Para começar, pegue uma folha de laminado com a espessura certa e cubra-a com a quantidade necessária de folha de Cu.

Cubra ambos os lados dos materiais do núcleo com uma película seca laminada no local "rolo a quente" resistente e sensível a UV.

Em seguida, transferiremos os circuitos e planos da camada interna para a resistência usando o filme, gerado pelos dados eletrônicos.Em seguida, a luz ultravioleta entra em contato direto com o resist, endurecendo-o para que adira à superfície do núcleo.

Na próxima operação, a resistência resistente à luz se formará.O deslocamento da resistência expõe as regiões de Cu que serão removidas da superfície do núcleo.

Processo de laminação PCB multicamada

Technician inserting electronic components into a PDB for assembly

Técnico inserindo componentes eletrônicos em um PDB para montagem

O processo de laminação, que vários fabricantes de PCB usam, utiliza os materiais de tal forma que o núcleo da camada interna, folhas de Cu foil e folhas “prepreg” (tecido de vidro com resina epóxi).

Em seguida, vamos perfurar os PCBs multicamadas.Além disso, use uma máquina CNC que tenha uma broca rotativa para fazer isso.Além disso, a broca é guiada com precisão e faz contato com o PCB multicamada.

Depois que o processo de perfuração estiver bom, os PCBs multicamadas estarão prontos para o processo de galvanização.Nesse processo, você pode aplicar uma fina camada de metal aos PCBs multicamadas perfurados.Além disso, esse metal geralmente é cobre.

A etapa final no processo de fabricação de PCB multicamadas é amáscara de solda.Normalmente, a máscara de solda é uma laca verde ou preta que está em uso para o PCB multicamada.Portanto, isso protege o PCB multicamadas da oxidação e corrosão.

Materiais PCB multicamadas

As escolhas de materiais de PCB multicamadas são importantes por vários motivos.Por exemplo, você escolhe alguns materiais de PCB multicamadas por suas baixas constantes dielétricas, enquanto pode escolher outros por sua baixa condutividade térmica.Além disso, os materiais PCB multicamadas também devem ter boa estabilidade dimensional.E devem ser capazes de suportar os rigores do processo de fabricação de PCB multicamadas.

Existem muitos materiais de PCB multicamadas diferentes disponíveis no mercado hoje.Alguns dos materiais PCB multicamadas mais populares incluem:

Cada um desses materiais de PCB multicamadas tem seu próprio conjunto exclusivo de propriedades que os tornam adequados para uso em PCBs multicamadas.Em geral, os materiais PCB multicamadas devem ter boas propriedades dielétricas, boa resistência mecânica e boa estabilidade térmica.

Ao selecionar um material de PCB multicamada, é importante considerar o uso pretendido do PCB multicamada.Por exemplo, materiais de PCB multicamadas que são aplicáveis ​​em aplicações de alta temperatura devem ser capazes de resistir a temperaturas superiores a 300°C.

Também é importante considerar a capacidade de fabricação do material PCB multicamadas.Por exemplo, alguns materiais de PCB multicamadas são difíceis de fabricar e requerem técnicas de processamento especiais.

PCB rígido-flexível multicamadas

Electronic components and devices

Componentes e dispositivos eletrônicos

MulticamadaPCB rígido-flexívelsão PCBs multicamadas que possuem uma seção rígida e uma seção flexível.Além disso, a seção rígida é normalmente feita de material FR-42, enquanto a seção flexível usa poliimida.

Aplicações de placas rígidas flexíveis multicamadas

O PCB rígido-flexível multicamadas é comum em uma variedade de aplicações, incluindo:

Os profissionais de PCB rígido-flexível multicamadas

Os PCBs rígidos e flexíveis multicamadas oferecem várias vantagens sobre os PCBs multicamadas tradicionais, incluindo:

O PCB rígido-flexível multicamada é o futuro da eletrônica.Com suas muitas vantagens, eles certamente se tornarão cada vez mais populares em uma ampla variedade de aplicações.

PCBs multicamadas vs PCBs de dupla face vs PCB de camada única

Os PCBs multicamadas são compostos de várias camadas de material condutor, normalmente alternando entre camadas isolantes e condutoras.Os PCBs de dupla face têm duas camadas condutoras, enquanto os PCBs de camada única têm apenas um.

Além disso, os PCBs multicamadas oferecem muitas vantagens em relação aos PCBs de dupla face e camada única, incluindo maior flexibilidade, maior durabilidade, tamanho e peso reduzidos e desempenho aprimorado em ambientes agressivos.

Embora os PCBs multicamadas ofereçam muitas vantagens, eles também apresentam algumas desvantagens.Por exemplo, eles são mais caros do que os PCBs de dupla face ou de camada única e são mais difíceis de fabricar.Além disso, os PCBs multicamadas não estão tão amplamente disponíveis quanto os PCBs de camada dupla ou simples.

Apesar das desvantagens, os PCBs multicamadas são o futuro da eletrônica.Eles oferecem várias vantagens que os tornam adequados para uma ampla gama de aplicações.À medida que a tecnologia continua a melhorar, é provável que os PCBs multicamadas se tornem ainda mais populares nos próximos anos.

Considerações no projeto de PCB multicamadas

Macro close-up of BGA ball grid array technology footprint on electronic board

Close-up macro da pegada da tecnologia de matriz de grade de bola BGA na placa eletrônica

Há várias coisas a considerar ao projetar suas PCBs multicamadas.Por exemplo, o número de camadas, a espessura da folha de cobre, a constante dielétrica do material isolante e assim por diante.

Você também deve ter em mente que os PCBs multicamadas são mais caros de fabricar do que as placas de circuito impresso convencionais.Isso porque exigem equipamentos e processos especializados.

No entanto, os benefícios dos PCBs multicamadas superam em muito o custo.Eles oferecem maior flexibilidade no projeto, melhor desempenho elétrico e maior confiabilidade.

Escolhendo os fabricantes de PCB multicamadas certos

Manufacture of the new modern micro electronic technology computer boards

Fabricação das novas placas de computador de tecnologia micro eletrônica moderna

Ao escolher fabricantes de PCB multicamadas, é importante considerar os seguintes fatores:

O processo de fabricação de PCBs multicamadas também é um fator importante a ser considerado ao escolher fabricantes de PCBs multicamadas.Por exemplo, alguns processos de PCB de múltiplas camadas não são compatíveis com certos materiais de PCB de múltiplas camadas.Além disso, os fabricantes também devem ser capazes de fornecer o material PCB multicamadas com as propriedades desejadas.

 

 

 

 

Resumo

Stacked circuit boards

Placas de circuito empilhadas

Placas de circuito impresso multicamadas (PCBs) são o futuro da eletrônica.Eles oferecem muitas vantagens em relação aos PCBs de face única e dupla, incluindo desempenho aprimorado, fatores de forma menores e custos reduzidos.

No entanto, PCBs multicamadas são mais complexos de projetar e fabricar do que suas contrapartes de face única e dupla.Este guia explicará o que são PCBs multicamadas, como funcionam e suas vantagens e desvantagens.Se você tiver alguma dúvida sobre PCBs multicamadas, por favorContate-Nos.Obrigado por ler!

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